JPH05317900A - スラリーに含まれる微硅砂などの連続回収方法とその 装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硝子の研磨工程などで生じる微硅砂などを含
有する低濃度（０．５〜５重量％）のスラリーから微硅
砂などを連続的に回収し得る新規な手段を提供する。 【構成】 低濃度のスラリーから微硅砂などを沈澱させ
るための沈澱層１、この槽の底部から取り出したスラリ
ーにパルプ繊維を分散混入させるための混合攪拌装置
５、この装置から取り出したスラリーに凝集剤ＮＰ−８
００相当品を添加するための混合攪拌装置１２、この装
置から取り出したスラリーからフロックを分離するため
のふるい面装置１５、この装置から取り出したフロック
を加熱するための加熱装置１８、及び、この装置で加熱
されたフロックから水を搾り出してケーキを得るための
圧搾装置１７をこの順序に配設してなるスラリーに含ま
れる微硅砂などの連続回収装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は産業廃棄物の有効利用を
促進せしめるものであって、硝子の研磨工程などで発生
する排水中に含有した微硅砂などの無機質微粒子を分離
回収するさいに実施される微硅砂などの連続回収方法と
その装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】硝子研磨工程より微硅砂を含有する砂水
（濃度０．５〜５％）が発生するが、この砂水中の微硅
砂を回収利用又は埋立処分するためには含水率２０〜３
５％（ここに％表示は重量割合であり、他の全ての同表
示についても同様とする。）にすることが必要である。

【０００３】これを実現させるための従来の方法として
は例えば、 イ）遠心分離機により砂水から水を除去してその濃度を
上昇せしめ、さらにこれをフィルタープレスに導いて水
分を絞り出すようになすことを連続的に行う方法、 ロ）沈澱池へ砂水を導き、ここで微硅砂を沈降させて凝
集させ且つ上澄み液を除去した後、沈降分を天日乾燥さ
せる処理を繰り返して行う方法、などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の方法に
あっては次のような問題がある。即ち、前者の方法では
遠心分離機でスラリーを処理することから脱水効率が悪
くエネルギーコストが高くつくほか、フィルタープレス
による脱水処理においてその排水中に極めて多くの微硅
砂が混入するものとなり、これを外界へ排出するには手
間のかかる処理が必要となる。一方、後者の方法では沈
澱池によるバッチ処理であるため処理能力を大きくする
には極めて大きな沈澱池が必要となると共に、天日乾燥
であるため天候に左右されるほか、沈降分が乾燥してく
るとその表層部が風で飛散し公害をなすものとなる。本
発明は従来手段のこれらの問題点を解消するため微硅砂
などの新規な回収方法及び装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明では下記の処理を記載の順に連続的に
実施するのである。即ち、 （１）硝子の研磨工程などで生じる微硅砂などを含有す
る低濃度のスラリー（０．５〜５％）を沈澱槽に導き微
硅砂などを沈降させて濃縮する。このさい、凝集剤ＰＡ
Ｃ（商標）或いはこれの相当品を添加するのであって、
その添加量は凡そ１．０〜３．０％程度となす。この処
理により、沈澱槽の底部に滞留したスラリーの沈降分の
濃度は凡そ１２〜３０％となされる。 （２）この沈降濃縮されたスラリーを混合攪拌装置内に
取り出し、これにパルプ繊維を添加する。このパルプ繊
維の添加量はスラリーの処理円滑性などの関係から凡そ
０．５〜４．０％程度となす。この処理によりスラリー
中にはパルプ繊維に微硅砂などの付着したフロックが形
成されるのであり、このさいの凝集剤ＰＡＣ或いはこれ
の相当品の存在はパルプ繊維への微硅砂などの付着を促
進するものとなる。 （３）このスラリーなどをやはり混合攪拌装置内に導
き、凝集剤ＮＰ−８００（商標）或いはこれの相当品を
添加する。この添加量は凡そ０．００１〜０．１％程度
となす。この処理により前記フロックに微硅砂などがさ
らに効果的に付着するものとなる。 （４）このスラリーなどをふるい面装置で水分とフロッ
クとに分離する。このさい微硅砂などはフロック化して
パルプ繊維に付着していること及びパルプ繊維がフィル
ターとして機能して濾過されることにより分離水中への
混入を効果的に防止される。 （５）この分離されたフロックを加熱装置で加熱する。
このさいの加熱温度は凡そ６０〜８０℃程度となす。こ
れによりフロックの脱水効果が向上するものとなる。 （６）この加熱された状態のフロックを圧搾装置で圧搾
し水分を搾り出すことにより、微硅砂などの含有した含
水率２５〜２８％のケーキを得るようになす。ここにお
いても微硅砂などは、フロック化してパルプ繊維に付着
していること及びフィルターとして機能するパルプ繊維
で濾過されることにより水分への混入を効果的に防止さ
れる。 （７）さらに必要に応じてケーキをドライヤーで乾燥さ
せるようにする。

【０００６】

【実施例】本発明の一実施例を図面により説明する。図
において、１はスラリー中の固形分を沈澱させるための
沈澱層で、容器１ａ内にモータなどで軸２廻りに回転さ
れる攪拌翼３を設け、この攪拌翼３は筒体３ａとこれの
外周面に固定された羽根体３ｂからなり、筒体３ａの上
部開口から供給されたスラリーが筒体３ａ内を通じて容
器１ａの底部に達し、その後スラリーの水分が容器１ａ
内を上昇してその上縁から溢れ出し、この溢れ出した水
分は容器１ａの外側上縁に沿って設けられた溝４を経て
外方へ排出されるものとなしてある。本例では容器１ａ
の容量は２ｍ^３に設定してある。

【０００７】５は沈澱槽１の底部から取り出したスラリ
ーにパルプ繊維を分散混入させるための第一混合攪拌装
置で、筒体５ａ内にモータ６などで駆動される回転軸７
を設けると共にこの回転軸７には螺旋面を具備した多数
の攪拌羽根８を設け、且つ筒体５ａの始端側上部には供
給口ｐ１を設けると共に筒体５ａの終端側下部には排出
口ｐ２を設け、供給口ｐ１から供給されたスラリー及び
パルプ繊維が回転軸７の回転で攪拌されながら排出口ｐ
２へ向けて移送されるものとなしてある。

【０００８】９はモータ１０などで回転される攪拌翼１
１を具備した貯溜槽であって混合攪拌装置５で攪拌され
たスラリーなどを一時的に溜めるものとなしてある。こ
の貯溜槽は必須のものではなく必要に応じて設ければよ
いものである。

【０００９】１２は攪拌装置５で攪拌されたスラリーに
凝集剤ＮＰ−８００或いはこれの相当品を添加するため
の第二混合攪拌装置で、筒体１２ａ内にモータ１３など
で回転されるスクリュー羽根１４を設け、前記攪拌装置
５におけると同様に筒体１２ａの始端側上部に供給口ｐ
３を設けると共に筒体１２ａの終端側下部に排出口ｐ４
を設け、供給口ｐ３から供給されたスラリーなどがスク
リュー羽根１４の回転で排出口ｐ４へ向けて移送される
ものとなしてある。本例では筒体１２ａの容量は１ｍ^３
に設定してある。

【００１０】１５は攪拌装置１２から取り出したスラリ
ーなどからフロックを分離採集するためのふるい面装置
で、具体的にはモータ１６などで回転される筒形ふるい
面１５ａを具備したロータリスクリーンとなしてある。
本例では筒形ふるい面１５ａの直径を３００ｍｍ、長さ
を１ｍ、そして目の大きさは細目（１ｍｍ）のものとな
してある。

【００１１】１７はふるい面装置１５から取り出したフ
ロックから水を搾り出してケーキを得るための圧搾装置
であり、この装置にはこれに供給されたフロックを加熱
するための加熱装置１８が設けてある。

【００１２】本例においては圧搾装置１７としてはスク
リュープレスを使用するのであって、具体的には固定状
に設置された筒形フィルター１９と、スクリュー羽根を
固着されモータ２０などで回転されるスクリュードラム
２１を設け、筒形フィルター１９の始端側上部には供給
口ｐ５を、そして同フィルター１９の終端側下部には排
出口ｐ６を設け、前記ふるい面装置１５から供給口ｐ５
を経て供給されたフロックがスクリュードラム２１の回
転により排出口ｐ６へ向けて移送され且つこの過程でス
クリュードラム２１と筒形フィルター１９とで圧搾作用
を受けてその水分を筒形フィルター面から排出されケー
キとなされて排出口ｐ６から排出されるものとなしてあ
る。本例では筒形フィルター１９はその直径を２００ｍ
ｍ、長さを１．５ｍとなしてある。

【００１３】また加熱装置１８はスクリュープレス１７
に供給されたフロックを蒸気で加熱するものとなしてあ
る。このさい加熱装置１８は単独構成となしてスクリュ
ープレス１７の前段階に位置させることも差し支えな
い。

【００１４】２２及び２３はスラリーポンプ２２ａ、２
３ａを具備した移送管手段で、前者は沈澱槽１の底部に
沈降したスラリーを混合攪拌装置５へ移送するためのも
の、そして後者はスラリー及びパルプ繊維を混合攪拌装
置５から貯溜槽９へ移送するためのものである。２４は
定量移送形スラリーポンプ２４ａを具備した移送管手段
で貯溜槽９から混合攪拌槽１２へ移送するためのもので
ある。

【００１５】２５は筒形ふるい面１５ａを通過した水分
を受けるための漏斗、２６は筒形フィルターを通過した
水分を受けるための漏斗である。さらに２７はベルト式
移送手段でスクリュープレス１７から排出されたケーキ
をドライヤー室などの他所へ移送するためのものであ
る。

【００１６】上記の如く構成した本発明装置の使用例並
びにその作用を説明する。硝子の研磨工程から発生した
排水であって微硅砂が凡そ０．５〜５％程度含まれるス
ラリー（砂水）を適当流量で沈澱槽１の筒体３ａの上部
開口へ連続的に供給する。この一方では凝集剤ＰＡＣを
同筒体３ａの上部開口から容器１ａ内でのその濃度が
１．０〜３．０％となるようにやはり連続的に添加す
る。このさいスラリーは容器１ａ内での滞留時間が凡そ
６０〜９０分となるように流量調整されると共に、容器
内ではゆっくり回転する攪拌翼３で凝集剤ＰＡＣが均等
に分散されるのであり、この凝集剤ＰＡＣの作用により
微硅砂は効果的に沈降するものとなる。このため容器１
ａ内を上昇した上澄み液は微硅砂などの濃度を５００ｐ
ｐｍ以下となされて容器１ａ上縁から外界へ排出される
ものとなり、一方、容器１ａの底部に沈降したスラリー
は凡そ１２〜３０％に濃縮されるものとなる。

【００１７】この濃縮されたスラリーは第一混合攪拌装
置５内へ連続的に移送されると共にこれと並行して同装
置５の供給口ｐ１からパルプ繊維が一定流量で連続的に
供給されるようになされる。これにより同装置５の排出
口ｐ２からはパルプ繊維の凡そ０．５〜２．０％添加さ
れたスラリーなどが混合攪拌された状態で排出されるも
のとなる。

【００１８】このスラリーなどは一旦、貯溜槽９へ移送
される。この貯溜槽９はこれよりも前工程の処理能力と
これよりも後工程の処理能力との差を吸収するように機
能する。

【００１９】貯溜槽９内に一時的に貯溜されたスラリー
などはスラリーポンプ２４ａで第二混合攪拌装置１２へ
定量供給されると共に、これと並行して凝集剤ＮＰ８０
０が同装置１２の供給口ｐ３から連続的に供給されるよ
うになされる。これにより同装置１２内のスラリーなど
は凝集剤ＮＰ８００を０．０１〜０．１％添加されてよ
く攪拌されたものとなる。そして同装置１２内ではここ
に存在するスラリー、凝集剤及びパルプ繊維の相互作用
によってパルプ繊維に微硅砂が効率的に付着するものと
なって、そのフロック化が促進される。

【００２０】該状態となったスラリーなどはふるい面装
置１５に移送され、ここで筒形ふるい面１５ａにより水
を分離されるものとなる。このさい、微硅砂がパルプ繊
維に付着してフロック化していること及びパルプ繊維が
微硅砂のフィルターとして機能することのため、筒形ふ
るい面１５ａを通過する排水は微硅砂の混入することを
効果的に防止されるのである。これにより、この排水に
含まれる微硅砂などの濃度は凡そ３０００ｐｐｍ以下と
なされる。しかして、筒形ふるい面１５ａの面上に残留
するものとなったフロックは装置外へ排出され、同ふる
い面１５ａを通過した水分は沈澱槽１へ還流される。こ
のさいのフロック側の微硅砂の濃度は３０〜４５％とな
る。

【００２１】この後、フロックはスクリュプレス１７に
供給され、ここで加熱装置１８により蒸気で６０〜８０
℃に加熱されつつスクリュードラム２１で圧搾され、水
分を搾り出される。このさい、微硅砂の濃度が３０〜４
５％のスラリーであってパルプ繊維の添加されていない
ものであるならば、スクリュープレスで脱水されたとき
の排水に微硅砂が多量に混入することを避けることがで
きないが、本発明では前述したように微硅砂がパルプ繊
維に付着してフロック化していること及びパルプ繊維が
微硅砂のフィルターとして機能することのため、たとえ
スクリュープレスで脱水しても筒形ふるい面１５ａを通
過する排水に微硅砂の混入することは効果的に防止され
るのである。これにより、筒形フィルター１９の内方に
は含水率２５〜２８％のケーキが形成されて排出口ｐ６
から排出されるものとなり、一方搾り出された排水は筒
形フィルター面を通過した後、沈澱槽１へ還流される。
このさいの排水の微硅砂の濃度もやはり３０００ｐｐｍ
以下となる。

【００２２】かくして得られたケーキはパルプ繊維と微
硅砂の混合されたものであって含水率が小さいことか
ら、これにそのまま、セメントや石綿などを加えて所要
の処理を施すことにより、土建材料としてのパイルや壁
材となし得るのである。即ち、これまで処分に費用のか
かっていた産業廃棄物である微硅砂が極めて有効に利用
し得るものとなったのである。

【００２３】なお、このケーキをドライヤー室に移送し
て室内乾燥させ、種々の用途に用いることも可能であ
る。

【００２４】出願人などは本発明を処理能力が１００ｋ
ｇ／Ｈのテストプラントで試験した結果、ランニングコ
ストが従来の遠心分離機及びフィルタープレスを使用す
る方法に較べて大幅に低減されることを確認した。

【００２５】

【発明の効果】以上の構成とした本発明によるときは、
遠心分離機及びフィルタープレスを用いる従来の方法に
較べて次のような利益が得られるのであって、即ち遠心
分離機を使用しないことから少ないエネルギーコストの
下で一定含水率以下の微硅砂混合物を得ることができる
のであり、また微硅砂がパルプ繊維に付着してフロック
化されること及び水分の分離のさいパルプ繊維が微硅砂
のフィルターとして機能することのため、スラリーから
分離された水に微硅砂の混入することを効果的に防止し
得るものとなり、これがためにこの分離された水をその
ままでも、或いは簡便な処理の後に外界へ排出し得るも
のとなるのである。

【００２６】また沈澱池による沈降処理の後に天日乾燥
させる従来の方法に較べて次のような利益が得られるの
であって、即ちバッチ処理でなく連続的にスラリーを処
理することから小さな沈澱槽などであっても大きな処理
能力を発揮させることができ、また天日乾燥ではないた
め天候に左右されることもなく、乾燥された微硅砂が風
で飛散されるようなこともないものとなるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 沈澱層 ５ 第一混合攪拌装置 １２ 第二混合攪拌装置 １５ ふるい面装置（ロータリスクリーン） １８ 加熱装置 １７ 圧搾装置（スクリュープレス）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０２Ｆ 11/12 Ｃ 7824−4Ｄ 11/18 7824−4Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硝子の研磨工程などで生じる微硅砂など
   を含有する低濃度（凡そ０．５〜５％程度）のスラリー
   から微硅砂などを回収するさい、 （１）スラリーに凝集剤ＰＡＣ或いはこれの相当品を添
   加してスラリーを沈澱させること、 （２）スラリーの沈降分を取り出してこれにパルプ繊維
   を添加し微硅砂などをフロック化させること、 （３）これに凝集剤ＮＰ−８００或いはこれの相当品を
   添加して微硅砂などのフロック化を促進すること、 （４）このようになされたスラリーを水分とフロックに
   分離すること、 （５）分離されたフロックを加熱すること、 （６）この加熱された状態のフロックを圧搾して水分を
   搾り出すこと、 をこの順にしかも連続的に行って微硅砂などの含まれた
   ケーキを得ることを特徴とするスラリーに含まれる微硅
   砂などの連続回収方法。
2. 【請求項２】 硝子の研磨工程などで生じる微硅砂など
   を含有する低濃度（０．５〜５％）のスラリーから微硅
   砂などを沈澱させるための沈澱層、該沈澱槽の底部から
   取り出したスラリーにパルプ繊維を分散混入させるため
   の第一混合攪拌装置、該第一攪拌装置から取り出したス
   ラリーなどに凝集剤ＮＰ−８００或いはこれの相当品を
   添加するための第二混合攪拌装置、該第二混合攪拌装置
   から取り出したスラリーなどからフロックを分離するた
   めのふるい面装置、該ふるい面装置から取り出したフロ
   ックを加熱するための加熱装置、該加熱装置で加熱され
   たフロックから水分を搾り出してケーキを得るための圧
   搾装置をこの順に配設したことを特徴とするスラリーに
   含まれる微硅砂などの連続回収装置。
3. 【請求項３】 スクリュープレスの後にケーキを乾燥す
   るためのドライヤーを配設したことを特徴とする請求項
   ２記載のスラリーに含まれる微硅砂などの連続回収装
   置。
4. 【請求項４】 ふるい面装置がロータリスクリーンであ
   ることを特徴とする請求項２記載のスラリーに含まれる
   微硅砂などの連続回収装置。
5. 【請求項５】 加熱装置が蒸気加熱装置であり且つ圧搾
   装置がスクリュープレスであるほか、蒸気加熱装置はス
   クリュープレスに付設したことを特徴とする請求項２記
   載のスラリーに含まれる微硅砂などの連続回収装置。